¿Un núcleo atómico es real o está hecho? Si es real, ¿de qué está hecho?

De hecho muy real. Un núcleo está formado por protones y neutrones, que están unidos por la fuerza nuclear fuerte, que opera en distancias cortas y es lo suficientemente fuerte como para superar la fuerza electromagnética ejercida entre los protones.

Todas las partículas subatómicas, como señala otro póster, están formadas por quarks, pero esta estructura es irrelevante en el nivel atómico.

El modelo planetario del átomo, que todos aprendimos en la escuela de gramática, es de hecho muy engañoso. La física newtoniana no funciona a ese nivel. En particular, los electrones no tienen pequeñas órbitas ordenadas como los planetas. Es más exacto pensar en los electrones como una nube alrededor del núcleo, ya que cada electrón tiene la distancia más probable desde el núcleo que crea las capas de electrones alrededor del núcleo, que son el resultado del principio de exclusión de Pauli.

Cosas divertidas. Uno de los capítulos más raros de la historia de la ciencia concierne a Ludwig Boltzman y Ernst Mach (de quien se le conoce la unidad de la velocidad del sonido, el número de Mach) en la Universidad de Viena a principios del siglo XX. Mach era superior en el departamento de física y era un seguidor dogmático del sistema filosófico del positivismo lógico, que afirma que nada es real a menos que los sentidos lo puedan captar directamente. Boltzman fue un pionero en la mecánica estadística, el comportamiento de los átomos y las moléculas en grandes cantidades, pero Mach dogmáticamente se negó a creer en la realidad de las moléculas porque no se podían ver. Él llevó a Boltzman al suicidio por la disputa. (Puede encontrar la anécdota en el admirable libro de Rebecca Goldstein sobre Kurt Godel, Incompleta). La moraleja es, por supuesto, que a nivel de distancias atómicas y moleculares hay que pensar las cosas de manera muy diferente.

Es real, eso es seguro.

Otra cosa es que no lo entendemos del todo.

No podemos sondear directamente en un núcleo atómico, pero podemos romperlo con otras partículas y ver qué sucede y construir una teoría en torno a lo que observamos.

El resultado es el Modelo Estándar.

Nos dice que el núcleo debe estar hecho de partículas cargadas positivamente (que llamamos protones) y partículas eléctricas neutras (que llamamos neutrones).

Además, nos dice que estos deben estar hechos de quarks unidos por gluones.

Hasta ahora, todos los experimentos han confirmado este punto de vista, por lo que estamos seguros de que debe ser cierto, aunque tal vez no sea toda la verdad.

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